高中物理教學中學生解題邏輯思維能力培養途徑研究

【摘 要】高中物理的學習要求高中生具備較強的邏輯思維能力，具體包括對各種物理概念的理解、對推理過程的掌握和對知識點的總結與運用。培養高中生的物理解題邏輯思維能力能夠提高其解題效率和準確率，具體培養途徑包括重塑高中生的物理知識架構，進行大量的習題訓練和思維訓練，使用類別、對比等邏輯思維方法等。

【關鍵詞】高中物理;解題;邏輯思維能力;途徑

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）28-0036-02

高中物理是被普遍認為是難度較大的高中學科之一，學習高中物理之所以難度大，除了這門學科本身定義、定理多，內容抽象且晦澀難懂之外，高中生的邏輯思維能力較差，沒有掌握解題的思路、方法和技巧，也是重要原因[1-2]。因此在高中物理教學中，教師要著重培養高中生的邏輯思維能力，并增強其在解題過程中的思維嚴謹性，這是學好高中物理的關鍵所在。本文從對高中生邏輯思維能力的規范化訓練入手，提出了具體的、適用于高中生物理學習和解題的邏輯思維培養途徑。

1? ?高中物理邏輯思維過程的表征方式

在高中物理學科中培養學生的邏輯思維能力，首先要培養學生對已有知識和題目已知條件的概括能力;其次要培養一種鏈接式的思維能力，即從一個已知條件或題目聯想到未知的結果;最后還要培養學生的反思習慣和概括總結的習慣。邏輯思維過程的表征方式如圖1所示。

高中物理教學過程中邏輯思維過程的表征方式，具體包括以下幾點：

（1）邏輯思維要始于對已知條件或已知真理的理解和運用，只有基于真理的推理才是有效的和科學的。高中物理教學中，教師所講的公理和定理，如牛頓三大定律、熱力學三大定律、愛因斯坦方程式等，都是已經被證實的公理或定理，這些已知的公理和定理是解決一切高中物理問題的切入點，也是邏輯思考可以直接應用的已知條件。除了可以直接應用公理定理以外，題目中還有部分已經給出的已知條件，學生可根據已知條件和最終的問題判斷該題屬于哪一類型的問題，再分析可使用哪些公理來解答問題，找出已知條件和公理的內在聯系。

（2）建立思維橋梁。高中物理之所以學習難度較大，是因為判斷和選擇哪一條公理，判斷公理與已知條件之間到底存在什么樣的內在聯系，都需要通過進一步的思考和推理才能得出，并未在題目中直接給出。建立具有統一性和關聯性的思維，依賴于對公理、定理的熟練應用和對已知條件的理解。在物理學科的教學中，教師的任務是如何讓學生真正理解物理定理和公理。理解是運用的基礎，只有深入理解基礎知識，碰到問題時學生才會建立起縝密合理的思維鏈接，并在公理定理和已知條件之間構建起一座解題橋梁。

（3）反思與經驗總結。人的大腦就像一個擁有海量知識的數據庫，解決問題的關鍵是擁有足夠多的經驗數據，只有大腦中具備足夠多的知識儲備和具體的解題案例，高中生的邏輯推理能力和思維聯想能力才能發揮出應有的作用。正如哲學家康德所說，思想無內容則空，直觀無概念則盲。在高中物理教學中，學生做完題后應及時對案例進行分析和總結，反思自己在解題中存在的問題，隨著大腦中知識儲備總量的增加以及經驗的豐富，學生的物理解題效率和準確率也會越來越高。

2? ?高中物理解題邏輯思維能力培養路徑

提升高中生物理解題邏輯思維能力，需要不斷強化和完善學生已有的框架體系，使其真正理解每個物理概念和物理量的真實含義。同時通過反復的練習和訓練，學生能鞏固知識體系，提升思維的鏈接能力，從而提升解題能力。

2.1? 重塑認知，完善高中生的已有物理知識體系

相關的研究表明，邏輯思維能力與認知結構的完善程度成正比[3]。首先，在課堂教學中，教師可讓學生從生活的視角理解物理規律，并在腦海中形成物理觀念，如深入、系統地理解速度和加速度的定義，不僅僅是從文字層面理解該物理概念，還要深入地理解變量之間的關系，具備推導變量的能力。其次，在物理課堂教學中，教師應幫助學生建立起物理知識體系，因為每個物理量都不是孤立存在的，物理知識之間具有較強的邏輯性。高中階段涉及到的物理概念眾多，學生只有完全理解每個物理概念，才能熟練地推導其他物理概念，探尋各個物理概念之間的關聯性。

2.2? 增加習題訓練量，提升學生的動手能力

高中生的物理知識體系在形成初期很不穩定，原因包括兩點，其一是高中生并沒有真正地理解物理概念，導致在做題的過程中容易出現混淆概念的現象;其二是對物理知識的學習理解和運用并不具有廣義上的同步性，即物理知識的學習不能只停留在理論階段，只有讓高中生將所學的物理知識應用到實際解題過程當中，才能使其進一步發現問題、解決問題，進而真正地掌握物理知識。習題訓練的過程是學生對物理概念和物理量的理解過程和鞏固過程。經過多次反復訓練，高中生的物理知識體系會逐步完善。同時，經過大量的習題訓練，高中生也會從錯題中總結出錯誤的原因，物理解題邏輯思維能力會獲得螺旋式的上升。

2.3? 優化學習方法，積極拓展思維

物理知識的學習講究學習方法的合理運用，如果方法得當則能夠加深高中生對物理概念和定理的理解[4]。首先，在教學中教師需要更多地采用類比式的教學模式，加深高中生對物理問題的理解。如在學習電流時，由于無法直觀地觀測到電流的運動，也無法模擬出電場的運動規律，此時就可以將抽象的電流運動和水流運動進行類比。因為水流的運動更為直觀，將電流比作水流、將電源比作水池，更為直觀和具體，能夠幫助學生快速理解這些抽象和晦澀難懂的物理概念。

物理學科的學習具有較大的靈活性，對于一些物理問題的解答沒有固定的模式，只要符合物理學中的公理和定理，且符合推理規則，解題的方法甚至答案都不唯一。對高中生物理解題邏輯思維能力的培養，可從一題多問、一題多解和一題多變等不同的角度入手。首先，根據已知條件解題，可能會出現不同的結果，答案也并不唯一，因此基于邏輯推理的物理解題并沒有標準答案。在課堂教學和實驗教學中，教師不應該給學生設定標準化的答案，應鼓勵學生多思考，并從不同的角度或根據不同的定理解決問題，提升學生的發散思維能力和獨立思考能力。其次，鼓勵學生利用跨學科的知識解決物理問題，如從數學的角度或化學的角度解決物理問題，跨學科的融合式教學更有利于提升高中生的綜合素養和邏輯思維能力。最后，引導學生在解題中舉一反三，只有在解題中能夠觸類旁通，才說明學生真正地掌握了物理的原理和各種定理概念，真正地進入了物理學科的大門。

培養與訓練高中生的邏輯思維能力，對于高中生的物理學習至關重要。在物理解題邏輯思維能力的培養中，大量規范性的訓練是基礎，總結和反思是關鍵。從接觸物理概念開始，通過概念認知體系的建立、大量的訓練，到總結和反思，再到概念的深度理解，是一個螺旋式的上升過程。在這個過程中，高中生的認知能力、邏輯思維能力得到了提高，物理學科知識儲備也不斷豐富。

【參考文獻】

[1]蘇寶勤.例析高中物理學習中的邏輯思維方法[J].中學物理教學參考，2019（16）.

[2]張建斌，柴春琪.指向深度學習的高中物理教學設計——以“向心加速度”為例[J].中學物理教學參考，2020（11）.

[3]蔣瑞.基于科學精神的邏輯思維能力培養[J].思想政治課教學，2019（2）.

[4]馮專.綱舉目張：以學科思維導圖提升學生思維能力[J].中學政治教學參考，2020（5）.

【作者簡介】

龔婷（1981～），女，漢族，四川巴中人，本科。研究方向：中學物理教學。